Отклонение и колебания частоты

Показатели качества электроэнергии

ГОСТ 13109-99 устанавливает 11 основных показателей качества электроэнергии:

1) отклонение частоты Df;

2) установившееся отклонение напряжения δU_у;

3) размах изменения напряжения δU_t;

4) доза фликера Р_t;

5) коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения К_u;

6) коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения К_u(n);

7) коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности К_2u;

8) коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности К_оu;

9) длительность провала напряжения;

10) импульсное напряжение U_имп;

11) коэффициент временного перенапряжения К_пер.U.

Установлены два вида норм качества электроэнергии: нормально допустимые и предельно допустимые.

Не все показатели качества электроэнергии имеют жестко нормированные значения. По величине и длительности нормируется только отклонение частоты, остальные – только по величине. Отклонения и колебания напряжения нормируются по скорости изменения напряжения, для других показателей качества электроэнергии скорость изменения не устанавливается.

Оценка соответствия ПКЭ указанным нормам проводится в течение расчетного периода, равного 24 ч.

Различают ПКЭ, обусловленные питающей электроэнергетической системой и приемниками электрической энергии. Например, отклонение частоты зависит от питающей системы; а колебания частоты, несинусоидальность формы кривой напряжения, колебания напряжения, несимметрия напряжений, смещение нейтрали вызываются работой отдельных приемников электроэнергии.

Частота переменного тока в электрической системе определяется скоростью вращения генераторов электростанций. Она должна быть одинакова во всей энергетической системе и равна 50 Гц.

Частота сети определяется частотой вращения первичных двигателей – турбин, которые имеют специальный регулятор частоты вращения (первичное регулирование), обладающий сравнительно большой инерцией (до 5%). Частота вращения турбины зависит от механической нагрузки на ее валу и определяется расходом энергоносителя (пар, вода). Электрическая нагрузка турбины непрерывно изменяется, следовательно, меняется и частота вращения генератора. При росте нагрузки турбины частота вращения (и частота сети) снижается, а при уменьшении возрастает.

Отклонение частоты D f – это разность действительного и номинального значений основной частоты в системе электроснабжения. Отклонение выражается в герцах (Гц), но может быть также выражено в процентах от номинального значения основной частоты (%):

D f = f_у – f_ном, Гц или D f = .

Усредненное значение частоты f_у в герцах вычисляют как результат N наблюдений f_i на интервале времени 20 с, по формуле:

.

Установлены следующие нормы отклонения частоты:

– нормально допустимые значения D f равны ± 0,2 Гц;

– предельно допустимые значения D f равны ± 0,4 Гц.

Колебания частоты df – это изменения частоты, происходящие со скоростью 0,2 Гц в секунду (Гц/с).

Размах колебаний частоты – это разность наибольшего и наименьшего значений основной частоты за определенный промежуток времени. Колебания частоты могут выражены как в герцах, так и в процентах от наибольшего значения основной частоты:

df = f_max – f_min, Гц или .

Размах колебаний частоты не должен превышать 0,2 Гц.

Номинальное значение частоты может быть обеспечено равенством в каждый момент времени между активной мощностью генераторов электростанций и активной мощностью, потребляемой нагрузкой, с учетом потерь мощности на передачу в электрической сети. К отклонению частоты приводит изменение генерируемой мощности источниками, поэтому воздействовать на изменение частоты можно только изменением генерируемой активной мощности. На электростанциях это достигается увеличением или уменьшением выпуска энергоносителя, т.е. пара, воды и т.д.

Контроль качества частоты должен быть постоянным.

Дата добавления: 2014-01-04